立体轨道式自动化码头设备调度策略仿真分析
集装箱自动化码头堆存管理模型、仿真与优化

集装箱自动化码头堆存管理模型、仿真与优化摘要:张小茜1,王璐 2 ,周道远2(1 浙江大学经济学院, 2 浙江大学数学系杭州310027)本文从三个方面对集装箱自动化码头堆存效率进行了仿真和优化:一是箱区划分方式,二是码头前沿至堆场的运输方式,三是集装箱在堆场中的堆存方式。
为使集装箱自动化码头经济效益最大化,我们综合考虑了集装箱运输成本、取箱作业的翻箱次数以及堆场平面占用率等因素。
仿真模拟的结果显示:箱区采用垂直划分方式比水平划分更有效,采用轨道运输车运送集装箱比全程通过起吊机吊运更省成本,在堆场中从远离车道处开始堆放集装箱具有更高的效率。
关键词:集装箱自动化码头;堆存;仿真1 背景介绍1目前,世界集装箱港口吞吐量正以平均 9%的速度增长,在整个运输中的市场份额越来越大。
距统计,亚洲区港口集装箱吞吐量占全球的56.9%,欧洲地区 16.7%,北美9.4%。
我国港口集装箱吞吐量年均增长30%,并已成为世界各大班轮公司的聚集地。
建立高效的集装箱自动化码头管理系统,对于解决中国港口运输中的重大问题、使中国成为全球集装箱运输中心具有重要的战略意义。
可以预见,到2020 年每个重要港口的集装箱吞吐量会增加一到两倍。
新的大型集装箱货船和码头占地面积的限制迫使码头当局寻找更有效的集装箱管理系统。
一种能够提高码头效率、增加码头吞吐量、满足未来需求的方案就是使用先进的技术,实现自动化码头。
自动化码头与传统码头的最大区别是,码头前沿与堆场间运转的方式采用全电驱动的立体装卸模式,不仅节能、二氧化碳排放少而且装卸效率高。
上海振华港机(ZPMC)自动化码头的统计显示,在相同的装卸条件下,自动化码头的装卸效率可提高至少20%。
集装箱码头管理系统,又称水运集装箱终端1 基金项目:本研究得到十一五863 计划重点项目“集装箱自动化码头装备及示范”(项目编号:2009AA043001)资助。
(Marine Container Terminals)。
自动化集装箱码头箱区作业仿真分析

自动化集装箱码头箱区作业仿真分析作者:宓为建杨小明舒帆来源:《集装箱化》2014年第12期自动化集装箱码头依靠装卸设备的联动实现堆场集装箱水平运输和装卸作业,典型的装卸设备为自动化轨道式集装箱龙门起重机(Automated Rail-MountedContainer Gantry Crane,ARMG)。
按照ARMG的尺寸,分为穿越式ARMG装卸工艺和对等式ARMG装卸工艺。
两者的共同点在于均仅由ARMG完成堆场集装箱水平运输和装卸作业;不同点在于,穿越式ARMG可以全堆场行走,但其匹配方式过于严苛,作业情况不理想;对等式ARMG作业有明显的海陆侧分工,不可避免地带来海陆侧任务交互时的翻箱作业,影响堆场装卸效率。
本文提出梭车式自动化集装箱码头概念,并对传统无梭车系统及新型有梭车系统自动化集装箱码头堆场作业进行仿真分析。
由于穿越式ARMG装卸工艺已被证明作业效果不理想,本文提到的无梭车系统指的是对等式ARMG装卸工艺系统。
1 无梭车系统箱区作业能力传统无梭车系统箱区布局如图1所示。
在该类自动化集装箱码头箱区:进口箱通常放置在海侧箱区前端H区,然后由场桥A搬运至B区,再由场桥B搬运至C区等待提箱;出口箱一般放置在陆侧箱区前端E区,然后由场桥B搬运至B区,再由场桥A搬运至A区等待装船。
由于2台场桥不能相互穿越,进出口箱需要经多次转运才能到达理想位置。
图1 传统无梭车系统箱区布局传统无梭车系统箱区海侧装卸效率仿真结果如图2所示。
西班牙TTI自动化码头的箱区长度为,岸桥平均装卸效率为36~40自然箱/h,则其箱区海侧装卸效率为18~20自然箱/h,与箱区长度为的仿真数据相近。
当堆场箱区长度为时,在不同场桥大车速度下的无梭车系统箱区海侧装卸效率分别下降为16.0自然箱/h,16.8自然箱/h和17.9自然箱/h,无法满足岸桥作业要求。
图2 传统无梭车系统箱区海侧装卸效率仿真结果2 有梭车系统箱区作业能力配备1辆梭车的系统箱区布局如图3所示。
港口物流系统的调度仿真研究

港口物流系统的调度仿真研究摘要:港口调度是港口生产组织的关键问题,调度方案的好坏直接决定了港口作业的效率;论文对于集装箱港口物流系统的结构、控制需求等进行了分析;提出了应用AutoMod V10.0仿真软件,构建具有离散性、随机性特征的港口物流系统模型的方法。
关键词:物流系统;港口;生产调度;仿真近年来,计算机技术、信息处理技术、自动化技术飞速发展,国内外在物流系统的自动控制方面已取得了令人瞩目的成绩。
而我国港口物流系统的智能监控与调度还有待发展,这是一个复杂的系统工程问题。
涉及物流信息的自动获取、传输和处理,基于物流信息的货流自动调配等多学科的理论和技术。
从自动化、智能化、集成化的需求来看,理想的港口物流调度系统应能自动获取经过各物流节点的货物信息,并能对这些物流信息进行高效率地处理,根据货物的入港/出港要求,自动分配、导引港内货场设备实现货物的合理堆放和高效装卸。
基于以上考虑,本文进行了相关的分析和研究,旨在为进一步构建港口物流系统的智能调度系统奠定基础。
[1]一、系统需求分析集装箱港口物流系统是一个复杂的多环节的多维空间作业过程。
为了保证效益,要求集装箱港口有合理的布局和各个部门有条不紊的配合。
本文主要运用RFID技术采集有关集装箱货物和港口货场的数据信息。
计算机主控中心根据这些数据给出相应的解决方案,如路线的选择,堆场机械的调配情况等。
然后发出指令到集装箱码头各下属生产部门,如中心调度室、检查桥、码头前沿和堆场等理货部等部门,再结合其它相应的技术具体实施。
1系统的装卸需求集装箱在港口中的运动是人力不可完成的,完成这一过程需要大型的装卸设备,如装卸桥和塔吊。
为了保证效率,这些大型装卸设备的合理控制调度及为重要,一旦哪个环节信息不畅通,调配不合理,就会影响整个物流环节的效率。
这就要求集装箱港口有畅通的信息流,统筹兼顾全局的调配系统,合理的平面布局以及集装箱装卸工艺。
2系统的运输需求集装箱在港口货场的运输主要是靠集装箱卡车来实现的,为保证桥吊的工作效率,一般在码头后方配备较多数量的龙门吊和集卡,以防止在装卸船过程中出现桥吊等候集卡的现象。
立体轨道式码头传送系统建模与仿真

Ke o d :ojc—rne tcat e i e; s m d lg ss m s li ; imes nl alem nlt s si yt y w r s bet i t s hs cpt ts t mo en ;yt i a o td ni a ri t ia r mi o ss m oe d o i rn y e i e mu tn r i o r a n sn e
2 . 上海振华港机集 团股份有 限公 司 , 上海 202 0 15
1 o giUnvri ,hn h i2 10 , hn . nj T ies y S ag a 0 4 C ia t 8
2 S a g a h n u o t M a h n r .Lt . S a g a 0 2 Ch n .h n h i Z e h a P r c i ey Co d , h n h i2 01 5, i a
P AN Ch n x a W ANG J n ZHAO Xi o o g e a . i i n i n l a l e m i a t a s iso s s e e g i n, u n, a d n , t i d me so a r i Tr t r n l r n m s i n y t m m o ei g n d l a d n
s lt nC mp trE gn eig a d A p ct n 。01 4 ( 1 :3 -3 . i ai .o u e n iern n p l ai s2 1 。7 3 )2 02 3 mu o i o
Abta t bet i ne tcat er Ne( OS N)i uizd c n e ig te cmpei fcna e emi ltdme・ s c:O jc Or td Soh s cP t tO P r - e i i s ti o cr n h o l t o o tn rt n r i n le n xy i r a i s nlri t nmi in ss m e r. i pie h t c r ad mo e n i bet r ne n i ac y i a whl i a a r s s o yt n t kI s l ste s u t e n d l g w t ojc—i td a d he rh d , i o l a s e wo t m f i r u i h oe r e e
自动化立体仓库出入库调度模拟仿真

西安理工大学研究生课程论文/研究报告课程名称:现代物流系统工程与技术课程代号:030217任课教师:论文/研究报告题目:自动化立体仓库出入库调度模拟仿真完成日期:2014年4月20日学科:机械电子工程自动化立体仓库出入库调度模拟仿真摘要自动化立体仓库在现在的物流业中发挥着重要的作用,立体仓库在存储货物方面有其特有的优势,现在关于其货物调度原则及算法更是层出不穷,这都极大地提高了立体仓库的效率。
本文应用了简单的出入库调度原则对自动化立体仓库的出入库进行了模拟。
关键词:自动化立体仓库;调度原则;模拟AbstractAutomated multi-layered storehouse plays an important role in today's logistics industry.Stereoscopic warehouse has its unique advantages in terms of goods storage.Nowdays,the scheduling principle and algorithm of goods is emerge in endlessly.All of that has Greatly improved the efficiency of the warehouse.Loading and unloading dispatch principle applied in this article,the automated multi-layered storehouse of in-out warehouse is simulated.Keywords:Automated multi-layered storehouse;dispatch principle; simulation.目录1.引言 (4)2.自动化立体仓库 (4)2.1自动化立体仓库的基本组成 (4)2.2自动化立体仓库的功能 (6)2.3货位分配的原则 (6)3.出入库调度模拟 (7)3.1数据库设计 (7)3.2实际调度演示 (8)4.总结 (10)参考文献 (10)1.引言随着企业现代化生产规模的不断扩大,立体仓库成为了生产物流系统中一个重要且不可缺少的环节。
自动化码头的技术分析

自动化码头的技术分析自动化码头是指利用先进的技术和设备,实现货物装卸、仓储、运输等物流环节的自动化操作和管理。
它通过自动化设备、物流信息系统和智能控制系统的综合应用,提高物流效率、降低操作成本,并提供更高的安全性和可靠性。
技术分析是对自动化码头所采用的技术进行详细的研究和评估。
下面将对自动化码头常用的技术进行分析。
1. 自动导引车(AGV)技术自动导引车是自动化码头中常用的装卸工具。
它通过激光导航、视觉识别等技术,能够自主行驶、定位和装卸货物。
AGV具有高度的灵便性和自主性,能够根据任务需求进行路径规划和动态调度,提高装卸效率和操作精度。
2. 无人堆垛机技术无人堆垛机是自动化码头中用于货物仓储的设备。
它采用激光测距、红外线识别等技术,能够自动完成货物的堆垛、取货和存储等操作。
无人堆垛机具有高度的运行精度和安全性,能够提高仓储密度和货物的存取效率。
3. 物流信息系统技术物流信息系统是自动化码头中的核心管理系统。
它通过集成和分析各种物流数据,实现对货物流动、仓储状态和设备运行等信息的监控和管理。
物流信息系统能够提供实时的数据分析和决策支持,匡助优化物流流程和提高整体效率。
4. 人工智能技术人工智能技术在自动化码头中有着广泛的应用。
例如,通过机器学习和深度学习算法,可以实现对货物的识别、分类和分拣。
同时,人工智能还能够对设备运行状态进行预测和优化,提高设备的可靠性和维护效率。
5. 无线通信技术无线通信技术在自动化码头中起到了关键的作用。
通过无线通信技术,各个设备之间可以实现实时的数据传输和交互,提高协同工作的效率。
同时,无线通信技术还能够实现对设备的远程监控和控制,提高操作的灵便性和便捷性。
综上所述,自动化码头的技术分析主要包括自动导引车技术、无人堆垛机技术、物流信息系统技术、人工智能技术和无线通信技术等。
这些技术的应用能够实现物流操作的自动化和智能化,提高效率、降低成本,并为物流行业的发展带来新的机遇和挑战。
自动化立体仓库物流系统规划与仿真分析

using the simulation sottware of Witness.Then the paper analyzed the influences of
three shelf size to automatic warehouse combined wim some definite handing technology and plate layout plans,in the same working condition.In addition,the best plan WIlS selected according to the data statistics and analysis. Applied witll system modeling and simulation techniques,this article did
a
research to the design of automatic warehouse,which not only abridged the designing time,but also provided consultation to optimize design improved the designing quality. plan,and
2.1.1
j唯j哚机……………………………………………………………………………………………..9
2.1.2货架…………………………………………………………………………………………………9 2.1.3传送设备…………………………………………………………………一11 2.2立体仓库物流系统的作业流程……………………………………………….12 2.2.1入库作业流程…………………………………………………………….12 2.2.2出库作业流程……………………………………………………………。14 2.2.3盘库作业流程………………………………………………………………16 2.2.4库内搬移作业流程………………………………………………………。1 6 2.3立体仓库物流系统的不确定因素……………………………………………17 2.3.1影响立体仓库物流系统的因素…………………………………………。17 2.3.2立体仓库物流系统中各因素的适应性………………………………….17 2.3.3不确定因素的特点……………………………………………………….18 2.4本章小结…………………………………………………………………………18 第3章自动化立体仓库的规划与设计……………………………………………19 3.1立体仓库的主要参数……………………………………………………………19 3.2立体仓库的规划原则与设计过程……………………………………………20 3.2.1立体仓库的规划原则…………………………………………………….20 3.2.2立体仓库的设计步骤…………………………………………………….21 3.3立体仓库的总体规划………………………………………………………….22 3.3.1仓库形式和作业方式的确定………………………………………………22 3.3.2托盘单元的参数和货格尺寸设计……………………………………….22 3.3.3货架总体尺寸……………………………………………………………。24
运用仿真建模实现港口集装箱立体装卸流程对比与优化建议

运用仿真建模实现港口集装箱立体装卸流程对比与优化建议周旸成吴志荣张琼NCT集装箱码头是大型现代化码头,年吞吐量达500万箱,码头作业繁忙。
为了提高效率,码头工作者们思考并运用了一系列新的作业方式和流程,这些创新为码头添色不少。
近期,又一种新的作业方式被提出,这种作业方式被称为“立体装卸”。
传统作业方式下,港内拖车只承担单纯的卸船操作或单纯的装船操作,以卸船为例,拖车将集装箱从岸边拉到堆场后,只能以空车驶回岸边,称之为“空跑”。
这种空跑显然是对资源的浪费,降低了拖车利用率,浪费了燃油。
要想避免这种浪费,需要将空跑的拖车利用起来,那么,如果有另一条船在同一时间需要装箱的话,这种利用就能实现了。
在本来需要空跑回岸边的拖车上,放上需要装船的箱,这样就使得拖车在整个作业循环过程中,很大程度的减少了空跑。
这就是“立体装卸”。
根据装船与卸船的位置不同,立体装卸分为三种模式。
第一种模式:同船同贝。
指装船与卸船的位置在船上的同一贝。
装卸船使用同一桥吊。
第二种模式:同船不同贝。
指装船与卸船的位置在同一条船,但不在同一贝,装卸船使用不同的桥吊。
第三种模式:不同船。
指装船与卸船的位置不在同一条船。
当然,装卸船使用不同的桥吊。
码头操作部门的人员,在这三种模式在操作效率的高低上,看法比较一致,都认为第一种的效率更高,但高多少,没有量化数据。
但在拖车的单箱油耗方面,看法出现分歧,有些认为第一种最省油,有些认为后面二种更省油。
这次仿真的目的,就是用数据来分析这三种模式的效率与油耗,为操作部门对这三种模式的选择提供依据。
同时提出流程改进意见,比如增加设备的投入对系统效能的影响。
下面是这三种模式的详细作业流程:第一种:同船同贝。
一条作业线的额定投入设备:1台桥吊、2台龙门吊、5台拖车以重车在岸边装船为起点,桥吊将集装箱从拖车上吊至船上放好后,立即在同一贝把需要卸的2个20尺箱吊回岸边,放在原来这辆拖车上。
然后拖车驶往卸船堆场,龙门吊1把2个箱吊下来,然后空车驶往装船堆场,在装船堆场的龙门吊2将要装的2个箱子装上拖车,最后拖车再驶往桥下等待装船,完成一个循环。
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船 作业是 自 动 化码 头 系统 必要 的工作 流程 之一 , 需 要严格 按 照系统 的 调 度进行货物 的装卸 , 在提升 货物过 程中, 立体平板车 要与港 口 靠 紧,
一
R MG — G T 配合 作业, 这 两种 设备 的调度策 略有各 自的优缺 点, 调度 人 展 。 员还要根据 现场的实际情况选择或 配合使 用。
真分析技 术 的应 用使得 港 口的设 计规划 更加 完善 , 极大 促进 我国经济 提 箱来提 高集 装箱作业的安 全系数 。 与此 同时, 三 维仿真 模拟 系统 也将 建设 。 集装 箱作业的 各个 环节 考虑在 内。 首先 , R MG 的行 走 距离对 整个系统 的效率影 响很 大, 其会 随行走 距离 的长短而 呈现 正比例增长 的趋势 , 如 1 . 立 体轨 道 式 自动 化码 头 的作 业流 程 要想更加 科学 、 规 范的 实现码头 设备 的作业流程 就 应当将立体 轨 果行走 距离超 出规定 的范 围就会导致 系统 的作业效率降低 5 2 % 左右; 其
道式 自动化码头 系统的结 构与功能明确 掌握 , 首先 , 此 系统包含立体 轨 次 , R MG — G T配合 作业可以通过 控制 吊放过 程实现 系统 效率的 提升, 道平板车 、 集装箱起 重机以及 地面的平板车 , 这 些设备都需 要一定的工 但是 随着 作业距离的 缩短 , RMG 单独 作业会呈现 出更加 明显的 优势。 就 是集装 箱型号的大 小对于系统效率 的影 响, 通常采 取控制往返 艺布局才 能够 充分的发挥 作用, 确保集 装 箱的缆绳 互相 平行, 同时, 立 最后 ,
立体轨道式 自动化码头设备调度策略仿真分析
韩洋 青岛港湾职业技术学院
2 6 6 4 0 4
【 摘 要】随着我 国 经 济的发展与工业的进步, 最近 几年, 我 国对于新 度 上提升了卸船 作业 的运作 效 能。 需要 注意 的是在 后续 的卸载 工作 中 型的立体轨 道式自 动化码头设备有 了 更为深入的研 究, 不仅对其作业流程 要做好 各种突发状况的应对措 施, 仿真系统 的设计也要考虑各种可能 出 与工 艺 方法 掌握 的 更加 熟 练 , 还 建 立 了自动 化 码 头的 三 维仿 真 模 型 , 笔者 通 现的情况 , 如果一 个环节提前触 发, 就会对 接下来的环节造 成严重的影 过 实 际 的 调 查研 究对 立 体 轨 道 式 自动 化 码 头的 设 备 调 度 进 行 策略 仿 真 分 响 , 要知道作业能 力并不等同干 作业 效率 , 自动化码 头设备 的调 度要形
4 . 结语 综上所 述 , 本研 究对 立体轨 道式 自动化码 头设备 的调 度策略 仿真 提出了提高系统 工作 效率的 一些意 见, 我 国一直提 倡节 当缆 绳拉 伸到制定位 置后再 卸载货 物, 最后, 就 是外卡集 装 箱作业, 最 系统进行分 析, 近 几年 , 我国进 出口贸易逐 年增多 , 外卡集 装箱的 自动化作业需要 每 隔 能环保及可持续 发展的战略仿真 , 立体轨道 自动化 码头具 有良好的发展 尽管其 中还 存在一些细 节问题需要 完善, 但相信 随着我 国计 算机 段时间进行系统安全检 测 , 确保 外卡就位 无误 , 才 能将 目 标 集装 箱由 前景, 动化 技术 的完善一 定能够促 进码 头作业 的顺利开 侧路端 部 吊放于制定位 置, 其 具体的 作业内容还包 括R MG 单独作业 和 科学技 术的 进步及 自
析, 希望能够有助于码 动化码 头; 设备调度
成一个 良性 的循环 , 进而从根 本上提升系统 的效率 , 促进我 国港 口事业 的长远 运作。
3 2 外 卡集装箱作业仿真分析 我 国的科 学技 术正 处于不断 的发 展 当中, 尤 其是机 械设 备 自动化 我 国的港 口 事业 已经越 来越 重 视外 卡集 装箱 的搬 运 了 , 而 外 卡集 程 度的提 升, 使得多个工业领域 的运作效率 极大 提高, 而 自动化码 头作 装 箱作业仿真 系统 的设计 与分析关乎堆 场的 经济效 益与社会效 益 的获 为一种 新型的、 动态的理念具 有极 为广 阔的发 展前景 , 可 以通过 建立数 取 , 因此 , 在 各个堆 区的侧端 都设有 三个外 卡缓 冲区 , 其 作用是防止 短
体轨 道 的长度也要 与卸货位 置相符 合, 注 重每个 停泊位 置装 卸线 的高 次数 来增加对吊放过 程的控制 , 也可以根据 实际情况选择 不同的箱型 , 低 布局 , 尽可能保证 立体轨道 由于 延伸 的集装 箱机构互相垂 直, 以便于 总 之, 外卡集 装箱的作业仿真分析能够提 升 自 动化码头 设备系统 的使用 立体 轨道式 的系统调度极 大的提高 了设备的工作效率 J 。 使 系统 达到最 大的运行 效率 , 也能 够提 升货物装 卸的准确率 ; 其次 , 卸 寿命,
2 . 自动化码头设备仿真模型的建立
建立 自动化码头设备的仿真模 型不仅便于其调度策略 的分析, 还能 够对 突发的状况起到相 应的应 对作用 , 最早 的三维仿真模型是 由美 国著
名研 究人 员创建的 , 我国在自动化 的研发与应用 方面还 处于初级阶 段, 需 要充分 借鉴西方发 达国家的成功 经验 。 首先 , 建立二 维的立体 轨道 式自 动化码 头设 备模型 , 其 可以对堆 场的面积进行 评估, 再将 仿真的数 据 输出进行数据 库的存储与分析, 之后 , 通 过计算机 科学技 术的不断进 步, 三维的仿真模 型被建立起 来 , 这样就可以通 过数据库 中的信息 进行